曼飞龙水库大坝防渗处理工程.doc

曼飞龙水库大坝防渗处理工程曼飞龙水库大坝防渗处理工程王春元（景洪市水利水电勘测设计队）【摘要摘要】：：文章介绍了曼飞龙水库防渗处理方案、施工方法、质量检测和处理效果关键词关键词】：：防渗墙；帷幕灌浆；防渗处理；曼飞龙水库曼飞龙水库位于云南省西双版纳州景洪市嘎洒镇境内，地处澜沧江流域三级支流南木班河，水库距景洪市城区 10km，允大二级公路（景洪～大勐龙）从水库左岸通过，交通极为便利水库为中型水库，径流面积 59.7km2，灌溉面积 2.2 万亩，是一座以灌溉为主，兼顾防洪、养殖、旅游功能的综合效益型水利工程水库于 1958 年 9 月动工兴建，1967 年主体工程竣工，施工历时 9 年大坝坝型为均质土坝，最大坝高 21m，总库容 1500 万m3大坝兴建时，限于当时的技术条件和施工条件，大坝清基不彻底，坝体填筑质量差，大坝整体坐落在厚达 5～8m 的第四系残坡积、冲洪积层上，坝基存在物理力学性质差淤泥质粘土层和透水性中等的砂卵砾层，下覆透水性中等的全强风化花岗岩、板岩大坝后坝坡有大量蚁丘分布，坝体存在渗漏，坝基和两坝肩结合部渗漏严重，大坝防渗性能不能满足规范要求由于经费缺乏，一直未进行系统的除险加固，水库长期带病运行。

1997 年当水库高水位（高程 584m～585m）运行一个多月后，坝脚出现浑水2001 年 11 月 18 日库水位达 585m 时，左坝脚鱼塘出现 3 处翻滚涌水，同时坝体出现股状射流，渗漏量约2.5～3.0L/s近年来，坝体蠕动变形、渗漏等现象呈逐年加剧之势，为维护坝体安全，采取了将水库蓄水位降低，使水库效益得不到正常发挥，水库运行存在着较大的安全隐患，大坝安全鉴定确定为三类坝，拟进行除险加固1 防渗处理方案大坝防渗采用混凝土防渗墙结合帷幕灌浆的垂直防渗方案，即坝体和坝基采用混凝土防渗墙，两坝肩采用帷幕灌浆1)防渗边界的确定防渗墙底界以截断冲洪积层进入基岩相对隔水层，底部边界以透水率 q≤10Lu 作为控制指标，两坝肩防渗边界是以地下水位与水库正常蓄水位相交位置确定帷幕灌浆按透水率 q≤5Lu 的标准控制左右岸防渗边界是以地下水位与水库正常蓄水位相交位置确定2)防渗墙技术要求结合本工程特点，综合考虑满足工程耐久性、变形适应性、施工条件等因素，采用普通混凝土防渗墙，墙体渗透系数≤1×10-7cm/s，混凝土抗压强度≥C15，抗渗强度等级≥W63)防渗墙厚度混凝土防渗墙厚度的确定，考虑渗流稳定、施工机械条件和工程实际条件，并参考类似工程，确定混凝土防渗墙厚度 0.6m。

按大坝在最不利的工况下（校核水位）为稳定渗流时，上游水位 584.79m，下游水位 568.5m，最大水力梯度 J=（584.79-568.50）/0.6=27，经核算，墙厚 0.6m 能满足抗渗强度要求4)防渗结构布置防渗墙轴线布置在老坝轴线上，施工平台高程为 583.70m，平台宽13.25m防渗墙范围为桩号 0+001.5～0+319.5m，总长 318m，共划分为 53 个槽段，槽孔长度划分为 6m布孔原则是主孔孔径等于墙厚(即 0.6m)，副孔长度为 1.5 倍墙厚（即 0.9m)，两个主孔的中心间距为 2.5 倍孔径（即 1.5m）平台以下防渗墙最大深度 35.67m，最小深度 17.05m，防渗墙成墙面积 10310m2两坝肩防渗处理采用帷幕灌浆，灌浆帷幕轴线布置在老坝轴线上游为 0.7m 处，按单排孔布置，分三序孔逐序加密左岸孔间距为 1.5m，右岸孔间距为 2m左岸灌浆范围为 0+306.6～0+381.4m，右岸灌浆范围为 0-045.6～0+013.5m，左右岸帷幕灌浆与防渗墙在轴线上搭接为 12m，帷幕线全长 133m平台以上回填粘土到坝顶2 防渗处理施工(1)混凝土防渗墙。

防渗墙工程施工分为坝顶施工平台修建、防渗墙造孔、墙体混凝土浇筑和墙体质量检查孔 4 个阶段在坝顶开挖施工平台高程后，修建施工平台及导向槽；然后在坝体和基岩中用 6 台 CZ -5 型冲击钻机按Ⅰ期槽和Ⅱ期槽先后顺序分期隔槽造孔在成槽过程中，测量槽孔偏斜度，并及时纠偏槽孔深度按地质钻孔确定的岩面高程和设计入岩深度确定，一般深入基岩 2m造孔成槽过程中，为保持槽壁稳定，采用泥浆固壁，泥浆面保持在导墙顶面以下 30cm～50cm槽孔验收合格后，在 4h 内开始浇筑混凝土混凝土浇筑采用直升导管法，导管内径为 200mm，导管间距不大于 3.5m，导管中心距槽孔端部间距为 1.0～1.5m混凝土由 JSC-500 型强制拌和机拌制，采用输送泵直接送入导管入槽相邻两槽段连接采用钻凿法处理2)帷幕灌浆施工灌浆施工前，在左右岸分别选定 9 个钻孔，按 1.5m、2.0m 孔距进行生产性灌浆试验，以取得施工参数接着进行生产孔施工，按Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ序孔的先后顺序进行钻灌，每孔灌浆前均作压（注）水试验；灌浆采用“自上而下、分段造孔、分段灌浆、逐序加密”的原则进行，分段段长：第一段长 2m，第二段长为 3m，其它段长为 5m。

帷幕灌浆采用纯水泥浆液，水泥采用 42.5 级的普通硅酸盐水泥，施工用水取库内水水泥浆的浓度按水灰比（重量比）控制，选定为 5:1、3:1、2:1、1:1、0.8:1、0.6:1、0.5:1等七个比级，由稀至稠逐级调配使用3 质量检测为了检查混凝土防渗墙质量，判定防渗墙施工是否连续，墙体内有无裂缝、空洞等缺陷，通过钻孔取芯和挖槽检查墙体连续性，并对芯样进行室内试验和钻孔注水试验，检查防渗墙的抗渗指标防渗墙取芯 12 孔，挖槽 3 段，结果表明，防渗墙无裂缝、脱空现象，连续性良好检查孔共注水试验 12 段，渗透系数范围值为 6.98×10-10～1.61×10-10cm/s，满足设计不大于 1×10-7cm/s 的要求混凝土抗压强度检测，共取抗压试件 53 组， 28 天龄期最大强度 27.1MPa，最小强度 12.8MPa，平均强度 18.33MPa，达到了合格标准混凝土坍落度和扩散度均符合设计要求总体检测结果表明，本工程混凝土防渗墙生产水平稳定，墙体质量良好防渗墙作为一个分部工程，共分 53 个单元工程，单元工程质量全部合格，其中 29 个单元工程质量为优良，单元工程合格率 100%，优良率 55%。

帷幕灌浆质量检测以检查孔压水试验成果为主，压水压力按相应灌浆压力的 80%压力值进行压水检查，检查孔的数量为灌浆孔总数的 10%检查孔布置如下：左岸布置帷幕灌浆检查孔 4 个，压（注）水 15 段，右岸布置检查孔 2 个，压（注）水 4 段经检查，帷幕灌浆 8 个单元工程质量全部合格，且全部达到优良标准4 结束语(1)曼飞龙水库地处热带亚热带地区，白蚁繁殖能力强，蚁群增长速度快，穿透土体能力强，对土体特别是对大坝粘性土体破坏较大，而对左右坝肩花岗岩和板岩的破坏性较小对坝体采用防渗墙，左右坝肩采用帷幕灌浆的防渗体系，能有效阻止了白蚁对大坝的破坏，并彻底的消除了白蚁病害2)防渗墙结合帷幕灌浆的防渗体系有较为成熟的理论，其工序检验和最终质量检验方法较为成熟，施工质量容易控制，混凝土墙体对坝体、坝基变形适应性较强，使用有效期长，防渗效果较好，且可靠性高3)防渗处理完成后，下游坝坡湿润区域消失，坝脚处积水及左岸渗水处已完全干涸防渗墙结合帷幕灌浆的防渗体系不但改善了坝体渗流的边界条件，而且起到了很好的防渗作用。